Một hỗn hợp đẳng phí là một hỗn hợp các chất lỏng duy trì thành phần và điểm sôi trong quá trình chưng cất . Nó còn được gọi là hỗn hợp đẳng phí hoặc hỗn hợp sôi không đổi. Azeotropy xảy ra khi hỗn hợp được đun sôi để tạo ra hơi có cùng thành phần với chất lỏng. Thuật ngữ này bắt nguồn từ sự kết hợp của tiền tố “a”, có nghĩa là “không” và các từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là đun sôi và quay. Từ này lần đầu tiên được sử dụng trong một ấn phẩm của các nhà hóa học người Anh John Wade (1864-1912) và Richard William Merriman vào năm 1911.
Ngược lại, hỗn hợp chất lỏng không tạo thành đẳng phí trong bất kỳ điều kiện nào được gọi là hỗn hợp đẳng phí.
Các loại Azeotropes
Azeotropes có thể được phân loại dựa trên số lượng thành phần, khả năng trộn lẫn hoặc điểm sôi của chúng:
- Số lượng thành phần – Nếu một hỗn hợp đẳng phí bao gồm hai chất lỏng, nó được gọi là một hỗn hợp đẳng phí nhị phân. Một hỗn hợp đẳng phí bao gồm ba chất lỏng là một hỗn hợp đẳng phí bậc ba. Ngoài ra còn có các hỗn hợp đẳng phí được tạo thành từ hơn ba thành phần.
- Không đồng nhất hoặc đồng nhất – Các azeotrope đồng nhất bao gồm các chất lỏng có thể trộn được. Họ tạo thành một giải pháp. Các hỗn hợp đẳng phí không đồng nhất có thể trộn lẫn không hoàn toàn và tạo thành hai pha lỏng.
- Tích cực hoặc Tiêu cực – Một hỗn hợp đẳng phí dương hoặc hỗn hợp sôi thấp nhất hình thành khi điểm sôi của hỗn hợp thấp hơn điểm sôi của bất kỳ thành phần nào của nó. Một hỗn hợp đẳng phí âm hoặc một hỗn hợp sôi cực đại được hình thành khi điểm sôi của hỗn hợp cao hơn bất kỳ thành phần nào của nó.
ví dụ
Đun sôi dung dịch 95% etanol trong nước sẽ tạo ra hơi là 95% etanol. Chưng cất không thể được sử dụng để thu được phần trăm ethanol cao hơn. Rượu và nước có thể trộn lẫn với nhau, do đó, bất kỳ lượng etanol nào cũng có thể được trộn với bất kỳ lượng nào để tạo ra một dung dịch đồng nhất hoạt động giống như một hỗn hợp đẳng phí.
Mặt khác, chloroform và nước tạo thành dị hợp tử. Hỗn hợp của hai chất lỏng này sẽ tách ra, tạo thành một lớp trên bao gồm chủ yếu là nước với một lượng nhỏ chloroform hòa tan và một lớp dưới bao gồm chủ yếu là chloroform với một lượng nhỏ nước hòa tan. Nếu hai lớp được đun sôi cùng nhau, chất lỏng sẽ sôi ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của nước hoặc cloroform. Hơi thu được sẽ bao gồm 97% chloroform và 3% nước, bất kể tỷ lệ trong chất lỏng. Sự ngưng tụ của hơi này sẽ tạo ra các lớp có thành phần cố định.Lớp trên của nước ngưng sẽ chiếm 4,4% thể tích, trong khi lớp dưới sẽ chiếm 95,6% hỗn hợp.
tách đẳng phí
Vì chưng cất phân đoạn không thể được sử dụng để tách các thành phần của azeotrope nên các phương pháp khác phải được sử dụng:
- Chưng cất dao động áp suất áp dụng dao động áp suất để thay đổi thành phần của hỗn hợp nhằm làm giàu sản phẩm chưng cất với thành phần mong muốn.
- Một kỹ thuật khác liên quan đến việc bổ sung một entrainer, một chất làm thay đổi tính dễ bay hơi của một trong các thành phần của azeotrope. Trong một số trường hợp, chất cuốn theo phản ứng với một thành phần để tạo thành hợp chất không bay hơi. Chưng cất sử dụng skimmer được gọi là chưng cất đẳng phí.
- Pervaporation liên quan đến việc tách các thành phần bằng cách sử dụng một màng có khả năng thấm vào thành phần này cao hơn thành phần khác. Thẩm thấu hơi là một kỹ thuật có liên quan, sử dụng màng có khả năng thấm qua pha hơi của một thành phần cao hơn so với thành phần khác.
Đài phun nước
- Wade, John và Richard William Merriman. » CIV.—Ảnh hưởng của nước đến điểm sôi của rượu etylic ở áp suất trên và dưới áp suất khí quyển «. Tạp chí của Hiệp hội Hóa học, Giao dịch 99.0 (1911): 997–1011. Ấn tượng.
